版新高考化學(xué)總復(fù)習(xí)京津魯瓊版檢測(cè):第15講 碳、硅及無(wú)機(jī)非金屬材料 Word版含解析

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1、 一、選擇題 1.(2019·佛山教學(xué)質(zhì)量檢測(cè))2017年國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)C919試飛成功,化學(xué)工作者研發(fā)的新材料發(fā)揮了重要作用。下列關(guān)于C919的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(  ) A.機(jī)身涂料中的氫氧化鋁有阻燃作用 B.發(fā)動(dòng)機(jī)使用的高溫陶瓷材料氮化硅屬于硅酸鹽產(chǎn)品 C.使用的碳纖維復(fù)合材料能經(jīng)受許多由溫差帶來(lái)的“冷凍熱蒸”的考驗(yàn) D.使用的第三代鋁鋰合金具有低密度、高比強(qiáng)度、優(yōu)良的耐低溫等性能 解析:選B。氮化硅不屬于硅酸鹽,B項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.(2019·濟(jì)南教學(xué)質(zhì)量檢查)“九秋風(fēng)露越窯開(kāi),奪得千峰翠色來(lái)”是贊譽(yù)越窯秘色青瓷的詩(shī)句,描繪我國(guó)古代精美的青瓷工藝品。玻璃、水泥和陶瓷均為硅酸鹽制

2、品,下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是(  ) A.玻璃是人類(lèi)最早使用的硅酸鹽制品 B.制水泥的原料為純堿、石灰石和石英 C.硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、熔點(diǎn)較高 D.高溫結(jié)構(gòu)陶瓷的主要成分也為硅酸鹽 解析:選C。陶瓷是人類(lèi)最早使用的硅酸鹽制品,A項(xiàng)錯(cuò)誤;純堿、石灰石和石英是制玻璃的原料,而制水泥的原料是黏土和石灰石,B項(xiàng)錯(cuò)誤;硅酸鹽制品的性質(zhì)穩(wěn)定、熔點(diǎn)較高,C項(xiàng)正確;高溫結(jié)構(gòu)陶瓷屬于新型無(wú)機(jī)非金屬材料,其主要成分不是硅酸鹽,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.(2019·晉豫省際大聯(lián)考)山西博物院是太原地標(biāo)性建筑之一。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(  ) A.展柜使用的鋼化玻璃,其主要成分只有SiO2 B.墻體使用的磚瓦

3、、水泥是硅酸鹽制品 C.陳列的元青花瓷的原料有高嶺土[Al2Si2O5(OH)4],也可以表示為Al2O3·SiO2·H2O D.展示的青銅器上有一層綠色物質(zhì),此綠色物質(zhì)可能是堿式碳酸銅,它不溶于鹽酸 解析:選B。鋼化玻璃與普通玻璃的成分相同(只是制造的工藝不同),主要成分是硅酸鈉、硅酸鈣和二氧化硅,A項(xiàng)錯(cuò)誤;磚瓦和水泥都是硅酸鹽制品,B項(xiàng)正確;高嶺土[Al2Si2O5(OH)4]應(yīng)該表示為Al2O3·2SiO2·2H2O,C項(xiàng)錯(cuò)誤;銅綠是堿式碳酸銅,該物質(zhì)可以與鹽酸反應(yīng)生成氯化銅、二氧化碳和水而溶解,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.(2019·德州高三模擬)硅及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。下列說(shuō)法正確的

4、是(  ) A.硅是人類(lèi)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能的常用材料 B.粗硅制備單晶硅不涉及氧化還原反應(yīng) C.反應(yīng)Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑中,Si為氧化劑 D.硅能與氫氟酸反應(yīng),則硅也可以與鹽酸反應(yīng) 解析:選A。由粗硅制備單晶硅的過(guò)程一般為SiSiCl4Si+HCl,都是氧化還原反應(yīng),B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng)中Si為還原劑,C項(xiàng)錯(cuò)誤;硅不能與鹽酸反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.(2019·孝感高中月考)鍺(Ge)、錫(Sn)、鉛(Pb)與碳、硅兩元素同位于第ⅣA族,其原子序數(shù)按鍺、錫、鉛的順序依次增大,則下列推斷一定不正確的是(  ) A.鉛可形成PbO、PbO2兩種氧化物 B.鍺

5、與鹽酸不反應(yīng),錫、鉛能與鹽酸反應(yīng) C.鍺、錫、鉛的+4價(jià)氫氧化物的堿性:Ge(OH)4

6、叫作生物質(zhì)納米結(jié)構(gòu)二氧化硅的超高活性材料,將少量這種材料摻入混凝土中,即可制備出超高強(qiáng)度的高性能混凝土。下列關(guān)于二氧化硅的說(shuō)法正確的是(  ) A.二氧化硅溶于水生成硅酸,所以二氧化硅屬于酸性氧化物 B.將二氧化碳通入硅酸鈉溶液中可以得到硅酸 C.因?yàn)楦邷貢r(shí)二氧化硅與碳酸鈉反應(yīng)放出二氧化碳,所以硅酸的酸性比碳酸的強(qiáng) D.水晶是比較純凈的二氧化硅,瑪瑙的主要成分是硅酸鹽 解析:選B。二氧化硅為酸性氧化物,但其不溶于水;硅酸的酸性比碳酸的弱;瑪瑙的主要成分是二氧化硅。 7.(2019·宜春高三月考)下列轉(zhuǎn)化關(guān)系中,不能通過(guò)一步反應(yīng)實(shí)現(xiàn)的是(  ) ①SiO2→Na2SiO3 ②CuS

7、O4→CuCl2 ③SiO2→H2SiO3 ④CuO→Cu(OH)2?、軳a2O2→Na2SO4 A.①②         B.③④ C.②③④ D.②③④⑤ 解析:選B。①中SiO2可與NaOH或Na2CO3反應(yīng)生成Na2SiO3;②中CuSO4可與BaCl2反應(yīng)生成BaSO4和CuCl2;③中SiO2不能與H2O反應(yīng),所以不能由SiO2一步制得H2SiO3;④中CuO不能與H2O反應(yīng)一步生成Cu(OH)2;⑤中將Na2O2加入稀H2SO4中反應(yīng)即可得到Na2SO4。 8.(2019·濟(jì)南高三模擬)下列離子方程式的書(shū)寫(xiě)正確的是(  ) A.水玻璃中通入過(guò)量二氧化碳:Na2Si

8、O3+CO2+H2O===2Na++CO+H2SiO3↓ B.澄清石灰水中通入過(guò)量二氧化碳:Ca(OH)2+2CO2===Ca2++2HCO C.硅與氫氟酸的反應(yīng):Si+4H++4F-===SiF4↑+2H2↑ D.二氧化硅溶于燒堿溶液中:SiO2+2OH-===SiO+H2O 解析:選D。Na2SiO3是強(qiáng)電解質(zhì),應(yīng)拆分成Na+、SiO,且應(yīng)生成HCO,A錯(cuò);B項(xiàng)正確寫(xiě)法是CO2+OH-===HCO,B錯(cuò);氫氟酸是弱酸,不能拆分成H+和F-,C錯(cuò)。 9.(2019·南陽(yáng)高三期末)《天工開(kāi)物》記載:“凡埏泥造瓦,掘地二尺余,擇取無(wú)沙粘(黏)土而為之”“凡坯既成,干燥之后,則堆積窖中燃

9、薪舉火”“澆水轉(zhuǎn)釉(主要為青色),與造磚同法”。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  ) A.黏土是制作磚瓦和陶瓷的主要原料 B.“燃薪舉火”使黏土發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)變化 C.沙子和黏土的主要成分為硅酸鹽 D.燒制后自然冷卻成紅瓦,澆水冷卻成青瓦 解析:選C。沙子的主要成分是二氧化硅,黏土的主要成分是硅酸鹽,C項(xiàng)錯(cuò)誤。 10.(2019·山東高三聯(lián)考)有些科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”。下列說(shuō)法正確的是(  ) A.晶體硅具有半導(dǎo)體性質(zhì),可用于制造光導(dǎo)纖維 B.玻璃中含有的SiO2可與NaOH溶液反應(yīng),故常用NaOH溶液雕刻玻璃紋飾 C.陶瓷、水泥、石英玻璃都屬于硅酸鹽材料 D.硅酸鹽

10、Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示為Na2O·2FeO·3SiO2 解析:選D。 A.晶體硅具有半導(dǎo)體性質(zhì),可用于生產(chǎn)電腦芯片,二氧化硅可用于制造光導(dǎo)纖維,A不正確;B.玻璃中含有的SiO2可與NaOH溶液反應(yīng),但不能用NaOH溶液雕刻玻璃紋飾,因?yàn)椴AП砻媸枪饣?,該反?yīng)太慢,應(yīng)用氫氟酸,B不正確;C.陶瓷、水泥屬于硅酸鹽材料,石英玻璃的主要成分是二氧化硅,C不正確;D.硅酸鹽Na2Fe2Si3O9用氧化物的形式可表示為Na2O·2FeO·3SiO2,D正確。 11.如圖是利用二氧化硅制備硅及其化合物的流程。下列說(shuō)法正確的是(  ) A.SiO2屬于兩性氧化物 B.盛放N

11、a2CO3溶液的試劑瓶能用玻璃塞 C.硅膠吸水后可重復(fù)再生 D.圖中所示的轉(zhuǎn)化反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng) 解析:選C。SiO2是酸性氧化物,能與氫氟酸反應(yīng)是其特殊性質(zhì),A錯(cuò);在圖示轉(zhuǎn)化關(guān)系中只有第一行的反應(yīng)是氧化還原反應(yīng),其余均為非氧化還原反應(yīng),D錯(cuò)。 二、非選擇題 12.在下列物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系中,A是一種固體單質(zhì),且常做半導(dǎo)體材料,E是一種白色沉淀,F(xiàn)是最輕的氣體單質(zhì)。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)B的化學(xué)式是________,目前在現(xiàn)代通訊方面B已被用作______________的主要原料。 (2)B和a溶液反應(yīng)的離子方程式是___________________________

12、_________ ________________________________。 (3)A和a溶液反應(yīng)的離子方程式是___________________________________ ________________________________。 (4)C和過(guò)量鹽酸反應(yīng)的離子方程式是______________________________________ ________________________________。 答案:(1)SiO2 光導(dǎo)纖維 (2)SiO2+2OH-===SiO+H2O (3)Si+2OH-+H2O===SiO+2H2↑ (4)S

13、iO+2H+===H2SiO3↓ 13.從“南澳一號(hào)”沉船中發(fā)現(xiàn)了大量宋代精美瓷器,體現(xiàn)了燦爛的中華文明。青花瓷胎體的原料——高嶺土[Al2Si2O5(OH)x]可摻進(jìn)瓷石制胎,青花瓷釉料的成分主要是鉀長(zhǎng)石(KAlSi3O8),在1 300 ℃左右一次燒成的釉可形成精美的青花瓷。 (1)下列說(shuō)法正確的是________(填字母)。 A.高嶺土分子中x=2 B.鉀長(zhǎng)石能完全溶解在鹽酸中形成澄清的溶液 C.燒制青花瓷過(guò)程中發(fā)生了復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化 D.青花瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽產(chǎn)品 (2)在“南澳一號(hào)”考古過(guò)程中,需用高純度SiO2制造的光纖。下圖是用海邊的石英砂(含氯化鈉

14、、氧化鋁等雜質(zhì))制備二氧化硅粗產(chǎn)品的工藝流程。 ①洗滌石英砂的目的是_______________________________________________。 ②二氧化硅與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式是___________________________ ________________________________________________________________________。 ③在以上流程中,要將洗凈的石英砂研磨成粉末,目的是____________________。 ④工業(yè)上常用純凈石英砂與C在高溫下發(fā)生反應(yīng)制備粗硅,粗硅中含有SiC,其中Si和

15、SiC的物質(zhì)的量之比為1∶1。下列說(shuō)法正確的是________(填字母)。 A.SiC是一種傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)非金屬材料 B.制造粗硅時(shí)的反應(yīng)為2SiO2+5CSi+SiC+4CO↑ C.在以上流程中,將鹽酸改為NaOH溶液,也可達(dá)到目的 D.純凈的SiO2只能用于制造光導(dǎo)纖維 解析:(1)選項(xiàng)A,根據(jù)化合物中各元素的正、負(fù)化合價(jià)代數(shù)和等于零的原則,可得(+3)×2+(+4)×2+(-2)×5+(-1)×x=0,解得x=4。選項(xiàng)B,鉀長(zhǎng)石與鹽酸反應(yīng)后不能形成澄清的溶液。選項(xiàng)C,根據(jù)陶瓷的制作過(guò)程可推測(cè)出燒制青花瓷的過(guò)程中發(fā)生了復(fù)雜的物理變化和化學(xué)變化。選項(xiàng)D,青花瓷、玻璃、水泥都屬于硅酸鹽產(chǎn)

16、品。(2)①石英砂中含有易溶于水的NaCl雜質(zhì),洗滌石英砂可使NaCl與SiO2分離。②SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SiO3和H2O,據(jù)此可寫(xiě)出相應(yīng)的離子方程式。③將洗凈的石英砂研磨成粉末后能增大反應(yīng)物的表面積,從而增大反應(yīng)物之間的接觸面積,增大反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率。④選項(xiàng)A,SiC是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料。選項(xiàng)B,粗硅中含有SiC,其中Si和SiC的物質(zhì)的量之比為1∶1,根據(jù)元素的原子個(gè)數(shù)守恒和得失電子守恒,可將題述信息轉(zhuǎn)化為如下反應(yīng):2SiO2+5CSi+SiC+4CO↑。 選項(xiàng)C,因SiO2、Al2O3都能溶解在NaOH溶液中,無(wú)法實(shí)現(xiàn)二者的分離。選項(xiàng)D,純凈的SiO2還可用

17、于制造光學(xué)玻璃等。 答案:(1)CD (2)①除去石英砂中的NaCl雜質(zhì) ②SiO2+2OH-===SiO+H2O?、墼龃蠓磻?yīng)物之間的接觸面積,從而增大反應(yīng)速率,提高生產(chǎn)效率?、蹷 14.單晶硅是信息產(chǎn)業(yè)中重要的基礎(chǔ)材料。通常用碳在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質(zhì)),粗硅與氯氣反應(yīng)生成四氯化硅(反應(yīng)溫度為450~500 ℃),四氯化硅經(jīng)提純后用氫氣還原可得到高純硅。以下是實(shí)驗(yàn)室制備四氯化硅的裝置圖: 相關(guān)信息如下: ①四氯化硅遇水極易水解。 ②硼、鋁、鐵在高溫下均能與氯氣直接反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物。 ③有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見(jiàn)下表: 物質(zhì) SiCl4 BCl

18、3 AlCl3 FeCl3 沸點(diǎn)/℃ 57.7 12.8 — 315 熔點(diǎn)/℃ -70.0 -107.2 — — 升華溫度/℃ — — 180 300 請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)裝置A中g(shù)管的作用是____________________________________________ ____________________________;裝置C中的試劑是________?!? (2)甲方案:f接裝置Ⅰ;乙方案:f接裝置Ⅱ。但是裝置Ⅰ、Ⅱ都有不足之處,請(qǐng)你評(píng)價(jià)后填寫(xiě)下表。 方案 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 甲 乙 (3)在上述(2)的評(píng)價(jià)基

19、礎(chǔ)上,請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)合理方案并用文字表述:_____________ ________________________________________________________________________。 (4)SiCl4與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案:(1)平衡壓強(qiáng),使分液漏斗中的濃鹽酸順利流下 濃硫酸 (2) 方案 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 甲 ①收集產(chǎn)品的導(dǎo)管粗,不會(huì)堵塞導(dǎo)管 ②冷凝產(chǎn)品,減少了產(chǎn)品損失 ①空氣中的水蒸氣進(jìn)入產(chǎn)品收集裝置,使SiCl4水解 ②沒(méi)有尾氣處理裝置,污染環(huán)境 乙 ①有尾氣處理裝置,注重環(huán)保 ②避免了空氣中的水蒸氣進(jìn)入收集裝置 ①產(chǎn)品易堵塞導(dǎo)管 ②沒(méi)有冷凝裝置,產(chǎn)品易損失 (3)在裝置Ⅰ的i處接盛有堿石灰的干燥管j (4)SiCl4+2H2Si+4HCl

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